固相微萃取培训课件.ppt

固相微萃取技术(SPME) 概述 SPME的原理 SPME装置及萃取步骤方法 SPME的影响因素 SPME与分析仪器的联用技术 SPME的应用 SPME的发展前景 一、概述 1989年；Pawliszyn Supelco1993年推出了商品化的SPME装置 1995年Pawliszyn等；空气中苯系物分析；SPME在气相色谱中快速进样装置； 萃取丝内用CO2冷却装置 1997年Pawliszyn等；测定病人呼吸气中一些成分的SPME萃取装置 2001年Pawliszyn等；便携式SPME装置 2004年Pawliszyn等；加装聚四氟乙烯密封盖的便携式现场测试用SPME装置 2007年；96个SPME微阱盘自动化进样装置 二、SPME的原理 以熔融石英光导纤维或其它材料为基体支持物，采取“相似相溶”的特点，在其表面涂渍不同性质的高分子固定相薄层，通过直接或顶空方式，对待测物进行提取、富集、进样和解析。 然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器(一般是GC，或HPLC)中，通过一定的方式解吸附(一般是热解吸，或溶剂解吸)，然后进行分离分析。 三、SPME装置及萃取步骤方法 萃取步骤 SPME方法是通过萃取头上的固定相涂层对样品中的待测物进行萃取和预富集。SPME操作包括三个步骤：A涂有固定相的萃取头插入样品或位于样品上方；B待测物在固定相涂层与样品间进行分配直至平衡；C将萃取头插入分析仪器的进样口，通过一定的方式解析后进行分离分析。 三、SPME装置及萃取步骤方法 萃取方法 直接法（Di-SPME） 适合于气体基质或干净的 水基质 顶空法（HS-SPME） 适合于任何基质，尤其是直接SPME无法处理的脏水、油脂、血液、污泥、土壤等 膜保护法（membrane-protected-SPME） 通过一个选择性的高分子材料膜将试 样与萃取头分离，以实现间接萃取，膜的 作用是保护萃取头使其不被基质污染， 同时提高萃取的选择性。 衍生化法（derivatization SPME） 冷SPME法（cooled SPME） 四、SPME的影响因素 萃取温度 温度是直接影响分配系数的重要参数 升高温度会促进挥发性化合物到达顶空及萃取纤维表面，然而SPME表面吸附过程一般为放热反应，低温适合于反应进行 四、SPME的影响因素 萃取时间 不同的待测物达到动态平衡的时间长短,取决于物质的传递速率和待测物本身的性质、萃取纤维的种类等因素。 挥发性强的化合物在较短时间内即可达到分配平衡，而挥发性弱的待测物质则需要相对较长的平衡时间。 四、SPME的影响因素 搅拌强度 增加传质速率,提高吸附萃取速度,缩短达到平衡的时间 磁力搅拌，高速匀浆，超声波。采取超声振动就比电磁搅拌达到平衡的时间大大缩短 四、SPME的影响因素 盐效应 盐析手段(加NaCl或Na2SO4)可提高本体溶液的离子强度,使极性有机待萃物(非离子)在吸附涂层中的K值增加,提高萃取灵敏度 溶液pH值 对不同酸离解常数的有机弱酸碱选择性萃取。溶液酸度应该使待萃物呈非聚合单分子游离态,使涂层与本体溶液争夺待萃物的平衡过程极大的偏向吸附涂层 四、SPME的影响因素 衍生化 减小酚、脂肪酸等极性化合物的极性，提高挥发性，增强被固定相吸附的能力。 SPME前衍生和SPME后衍生 萃取头的选择 固定液涂渍在一根熔融石英(或其他材料)细丝表面构成萃取头 内部涂有固定相的细管或毛细管，这种设备称为管内SPME(in-tube SPME） 四、SPME的影响因素 商品化涂层 一般可以分为非极性、中等极性和极性3种涂层 非商品化涂层 到目前为止,科研工作者已开发了多种具有优良性能的涂层 四、SPME的影响因素 四、SPME的影响因素 其他非商品化涂层 溶胶-凝胶技术(Sol-Gel) TPA（3-氨丙基三乙氧基硅烷）和DDP（二乙氧基二苯硅烷） 纳米结构二氧化铅（附着于铂丝上） 四、SPME的影响因素 Ali Mehdinia, Mir Fazllolah Mousavi, Mojtaba Shamsipur. Nano-structured lead dioxide as a novel stationary phase forsolid-phase microextraction. Journal of Chromatography A 1134 (2006) 四、SPME的影响因素 主要特点 集取样、萃取、浓缩和进样于一体，操作方便，测定快速高效。 无需任何有机溶剂，是真正意义上的固相萃取，避免了对环境的二次污染。 仪器简单，适于现场分析，也易于操作。